初中物理动能和势能的转化与守恒实验题

如图所示，摆线的长L相同，小球A 、B 的质量m_A＜m_B，悬线与竖直方向的夹角α＜β。

（1）图甲中将摆球从图示位置由静止释放，摆球向下摆动的过程中，观察到它的速度越来越大，则摆球的动能逐渐_________，重力势能逐渐________。
（2）图甲、乙中，同时由静止释放A 、B两球，观察到它们并排摆动且始终相对静止，同时到达竖直位置。这表明两小球在摆动过程中的任一时刻的速度大小与小球的______无关。
（3）悬线与竖直方向的夹角越大，开始向下摆动时具有的重力势能__________，到达最低点时具有的动能___________。
（4）小明设计用如图所示装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”。小球按图示位置由静止释放，当小球摆动到竖直位置时，恰好与静止在水平面上的木块C 发生碰撞，木块都会在水平面上滑行一定距离后停止。本实验中通过______________________反映小球撞击木块C前的动能大小；如图乙、丙所示实验中，可得出初步结论：______ 。

总结本学期所做的物理探究实验会发现：
（1）当要研究的物理量不易直接测量时，都要想办法把它们的大小间接表示出来。如图甲的实验是通过                     ，间接的知道物体动能的大小；图乙的实验是通过                    ，间接比较两个电阻丝产生的热量的多少。

（2）当要研究的物理量与多个因素有关时，都要采用控制变量法。如：中，使用同一个球就是为了____________，探究动能大小与__________的关系；图乙中将两个电阻串联起来，就是为了__________，探究电流产生的热量与___ ___的关系。
（3）有些实验装置经过适当的改进还可以进行其它的探究实验。
如：图甲装置中增加一个弹簧测力计等器材，我们还可以探究斜面的机械效率是否与物体的重力有关；图乙中如果再增加一个__________，我们就可以探究电流产生的热量与电流大小的关系了。

如图所示，摆线的长L相同，小球A 、B 的质量m_A＜m_B，悬线与竖直方向的夹角α＜β。

（1）图甲中将摆球从图示位置由静止释放，摆球向下摆动的过程中，观察到它的速度越来越大，则摆球的动能逐渐_________，重力势能逐渐________。
（2）图甲、乙中，同时由静止释放A 、B两球，观察到它们并排摆动且始终相对静止，同时到达竖直位置。这表明两小球在摆动过程中的任一时刻的速度大小与小球的______无关。
（3）悬线与竖直方向的夹角越大，开始向下摆动时具有的重力势能__________，到达最低点时具有的动能___________。
（4）小明设计用如图所示装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”。小球按图示位置由静止释放，当小球摆动到竖直位置时，恰好与静止在水平面上的木块C 发生碰撞，木块都会在水平面上滑行一定距离后停止。本实验中通过______________________反映小球撞击木块C前的动能大小；如图乙、丙所示实验中，可得出初步结论：______ 。

在课外兴趣小组活动中，小明想验证重力势能与高度的关系：他在水平地面上铺一张纸，将蓝球表面涂黑，使蓝球分别从不同高度处自由下落，在纸上留下黑色圆斑A、B，如图所示。球从较高处下落形成的圆斑是图中      （选填“A”或“B”），你判断的依据是                                      
                                                                                        。
爱动脑筋的小明发现，篮球落地后反弹的高度每次也不相同，那么篮球由静止开始下落,反弹的高度究竟与哪些因素有关呢?小明与大家一起对这个问题进行了讨论，提出了不同的猜想。
猜想1：篮球反弹的高度可能与球的型号有关；       
猜想2：篮球反弹的高度可能与下落的高度有关；　  
猜想3：篮球反弹的高度可能与地面材料有关。
于是，小明用两只充足气的#7（标准男子）、#6（标准女子）篮球及刻度尺，在水泥地面和木制地板上进行了实验。通过实验，得到的实验数据如下表：

（1）要验证猜想2，需要选用实验序号为         、       的两组数据进行分析。
（2）通过他的实验数据，可得到的结论是：篮球反弹的高度与                        有关，与
                          无关。

小华总结所做的物理探究实验发现：
（1）当要研究的物理量不易直接测量时，都要想办法把它们的大小间接表示出来，这种研究物理问题的方法叫转换法。

（1）如图：甲实验中小球动能的大小是通过观察比较物块B       反映出来的； 乙实验中水和沙子吸收热量的多少是用        （加热时间/温度计示数）来反映的。
（2）当要研究的物理量与多个因素有关时，都要采用控制变量法。
如图：甲实验研究小球动能的大小与速度的关系就要多次改变     的大小，同时控制小球的      不变；乙实验中只有物质的    不同，其他因素必须控制相同（例如烧杯的规格相同、水和沙的    相等、酒精灯加热方式相同等）。
（3）小敏想比较酒精和煤油的热值大小，请你帮她把乙实验进行改进，写出实验步骤：                                  。

如图所示，单摆在竖直平面内左右摆动，滚摆在竖直平面内上下往复运动．请回答：

（1）这两个实验可以说明的同一个物理问题是    ；
（2）在单摆左右摆动和滚摆上下往复运动的过程中，你将会看到它们上升的高度逐渐降低．产生此现象的原因是：         ．

如图所示是探究动能大小与哪些因素有关的实验装置：

（1）实验中通过观察木块在同一水平面上被推动的__________来比较小球的动能大小．
（2）将同一小球从同一斜面的不同高度（h₁<h₂）有静止开始释放的目的是：使小球到达斜面底部时的速度__________．
（3）小球推动木块，最后静止时的位置如图甲、乙所示，分析可知小球的动能与速度的大小__________（选填“有关”或“无关”）．
（4）如图丙所示，质量较小的扑克牌动能较大时能切入黄瓜，根据上面的探究可知，飞行的扑克牌一定具有____________的速度（选填“较大”或“较小”）．

观看了电视播放的飞机在空中水平飞行投弹攻击地面目标的军事学习后，军事迷小兵对炮弹离开飞机后影响其水平飞行距离大小的因素产生了两个猜想：①飞机水平飞行的速度越大，炮弹离开飞机后飞行的水平面距离越远；②炮弹离开飞机后飞行的水平距离跟飞机飞行高度有关。为了验证猜想，小兵在老师的指导下进行了如图所示的实验：

①让水球从光滑斜槽上的A点自由滑下，经C点后沿水平方向运动离开斜槽，最后落在地面上的P₁点。
②保持斜槽的高度不变，让小球从斜槽上的B点自由滑下，经C点离开斜槽，最后落在地面上的P₂点。根据所学知识可知，小球经过C点的速度       （选填“大于”、“等于”或“小于”）上一步中小球经过C点的速度，由此可证明猜想①是        （选填“正确”或“错误”）的。
③为验证猜想②，应控制小球离开C点时       的大小不变。小兵增加h的高度，仍让小球从A点自由滑下，此时小球落在地面上的P₃点，比较OP₃和       （选填“OP₁”或“OP₂”）可得结论：飞机飞行的高度越高，炮弹离开飞机后飞行的水平距离越      （选填“大”或“小”）。

小鹭想探究弹性势能的大小与哪些因素有关。她利用一段弹簧、光滑轨道、物块A和B等器材进行实验。如下图所示，用物块将弹簧压缩到一定程度后释放，物块沿轨道向左滑行，最高可冲到光滑斜面虚框处。
（1）实验时可通过观察同一滑块_______________________，来判断弹性势能的大小。
（2）比较图（a）、（b）两个实验可以初步得出，弹簧的弹性形变越大，具有的弹性势能就_____________________。
（3）若物块冲上斜面的最大高度h_a＝h_c＜h_b，弹性形变的大小l_a＜l_b＝l_c，则物块达到最高处所具有的重力势能E_a、E_b、E_c的大小关系是________________________。

下图（甲）（乙）是课本上的演示实验.

（1）图（甲）实验的目的是为了说明_________________可以相互转化，图中小球在____点运动速度最大．
（2）图（乙）的实验通过观察到______________现象，说明对物体做功，物体的内能会增大．实验过程中能量的转化情况是_________________________．

小春发现高速公路常有如图1所示的限速警告标志，他问爸爸：为什么在相同的道路上行驶的汽车却会有不同的最高时速限制呢？爸爸告诉他：大车质量大，惯性大，如果速度太快的话，遇紧急情况时不能及时停下来，极易造成交通事故．小春想：这就是说在相同情况下大车要停下来所用的距离比小车要长？为此，他设计了如图2所示的装置及以下探究方案：

①让一辆小车从光滑斜面上某位置由静止滑下，测出它在水平面运动的距离s₁；
②给小车车厢里添加适当的钩码，并使小车从同一高度由静止滑下，测出它在水平面运动的距离s₂；
③再继续增加钩码数量，重复步骤②；
④比较各次水平运动距离s的大小，归纳出结论．
对于上述探究方案，请你作答：
（1）给小车添加钩码的目的是：            
（2）让小车从同一高度下滑的目的是：             
（3）小车在水平面上运动的过程中机械能转化成了      能．
（4）假设各次小车在水平面上运动时所受的摩擦力均相同，则s_{2_____________} s₁（选填：“＞”、“=”或“＜”），原因是：                          ．
（5）小春的探究方案合理吗？      ．为什么？                 ．

如图所示是 “研究动能的大小与哪些因素有关”的实验装置。

（1）实验中通过观察             判断钢球动能的大小
（2）要研究物体的动能跟质量的关系，就要控制     不变，具体做法是改变物体的质量，并让它们                      由静止滑下
（3）质量和速度谁对动能的影响较大呢？某物理兴趣小组借助速度传感器和其他仪器进一步得出了两组数据如表一和表二所示： 

表一（钢球撞击时的速度为v=8cm／s）		表二（钢球质量为m：100g）
序号	钢球质量m/g	木块滑行距离S/cm	序号	钢球撞击速度v／cm．s^-1	木块滑行距离S/cm
1	100	10	1	8	10
2	200	20	2	16	40
3	300	30	3	24	90

分析这两组数据可得       对物体的动能影响较大。由影响动能大小的因素可知高速公路上大客车的限速比小轿车_______。(大/小)

李明等几位同学准备探究“弹簧弹性势能的大小与什么因素有关”。同学们猜想：弹簧弹性势能可能与弹簧长度变化量和弹簧粗细有关。他们设计的实验装置如图，弹簧左端固定在墙上，放在水平面上，水平面A点左侧光滑，右侧粗糙。物体P压缩弹簧到B点后从静止释放，运动到C点弹簧恢复到原长与物体脱离，物体运动到D点停止。请补充完成他们的探究过程：

（1）对同一根弹簧，物体P压缩弹簧至B点，从静止释放，运动到D点。测量＿＿＿＿之间的距离和＿＿＿＿之间的距离，并改变＿＿＿＿之间的距离，测多组数据，分析数据得到：弹簧长度变化量越大，弹性势能越大。
（2）对原长相同、只有粗细不同的两根弹簧，物体P分别压缩弹簧至同一位置B点，从静止释放，运动到D点。分别测量＿＿＿＿之间的距离。改变压缩量，重复试验，分析数据得到：弹性势能与弹簧粗细有关。

如图所示，是某研究小组进行“研究动能的大小与哪些因素有关”的实验装置示意图.实验中采用的器材有：斜面、金属球、木块、刻度尺等.
（1）实验中是通过观察                来比较金属球对木块做功的多少，从而判断金属球动能的大小．要进一步研究物体的动能跟质量的关系，就要改变物体的质量，同时控制速度不变．具体办法是：换用                  ，并让它们从      沿斜面静止滑下。

（2）某同学利用上述实验装置探究“物体的动能大小与质量”的关系，它将不同质量的小球从斜面上由静止自由滑下，实验记录数据如下：

钢球的质量m/g	0.1	0.15	0.20	0.25	0.30	0.35	0.40
木块滑行距离s/m	0.12	0.10	0.12	0.12	0.11	0.13	0.12

根据以上实验数据，该同学得出“物体的动能大小与质量无关”，你认为实验结论与物理事实是否相符？
       （选填：“相符”、“不相符”）。
（3）质量和速度对物体动能的影响谁较大呢？某兴趣小组进一步借助速度传感器和其他仪器得出了以下两组数据： 

表一（钢球撞击时速度为v=8cm／s）		表二（钢球质量为m：100g）
序号	钢球质量m/g	木块滑行距离s/cm		序号	钢球撞击速度  v／cm．s^-1	木块滑行距离s/cm
1	100	10		1	8	10
2	200	20		2	16	40
3	300	30		3	24	90

分析以上数据，可以确定       对物体的动能影响较大，判断依据是                       。

如图，在“研究物体动能与哪些因素有关”的实验中，将A、B、C三小球先后从同一斜面的h_A、h_B、h_C高处滚下（m_A＝m_B＜m_C，h_A＝h_C＞h_B），推动纸盒运动一段距离后静止.

（1）若要研究物体动能与质量的关系，我们应选择___________两图来进行比较.
（2）从图中可以看出，A、B、C三个小球刚到达水平面时，_______球的动能最大.
（3）纸盒被撞得越远，说明钢球做的功越________,所具有的__________越大.
（4）综合整个实验可知,物体的质量越大,__________越大,物体的动能越大.